小小的蝙蝠是个充满神秘色彩的动物，它具有一种非凡的本领，就是能在黑暗中准确地捕食，人们通过对蝙蝠这一非凡本领的研究，发明了声呐，我们在《蝙蝠与声呐》(见本刊2010年10月号)一文中介绍过这些知识，
　　声呐测距的原理很简单，因为声波在遇到障碍物时会发生反射，已知声波的传播速度，利用测量声波发射和返回的时间，根据“距离=速度×时间”的公式，即可快速测量一个未知的距离，十分方便快捷，
　　电磁波同声波一样，遇到障碍物也要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的，这也是仿生学家利用蝙蝠的“本领”，发明的一种极其重要的技术，现代雷达是谁发明的
　　雷达是谁发明的呢?准确地说，雷达的发明不能专归于某一位科学家，它是通过许多无线电学工程师努力研究加以改进提高而成的，一般认为雷达诞生于20世纪30年代，它首先被应用于军事目的，1935年夏，英国著名的物理学家沃特森，瓦特研制成功第一套实用雷达装置，1937年4月，英国政府决定在英格兰东部和南部沿海以及泰晤士湾设立雷达探测网，这个200km长的雷达网，在第二次世界大战中给德国造成极大的威胁，随后，英国海军又将雷达安装在军舰上，在海战中也发挥了重要作用，
　　实验表明，波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，测量的数值就更加准确，因此，现代雷达大多使用的是微波波段的无线电波，我们知道，电磁波的速度与光的速度相同，比声波速度快多了，每秒达30万千米，因此雷达测量距离的能力非常强，测量也非常迅速准确，
　　现代雷达有一个特制的可以转动的天线，它能向一定的方向发射不连续的电磁波，每次发射的时间约为百万分之一秒，两次发射的时间间隔大约是万分之一秒，这样，发射出去的电磁波遇到障碍物时，可以在这个时间间隔内反射回来被雷达的天线接收，先确定障碍物的距离，再根据发射电磁波的方向和仰角，利用精密电脑迅速计算，便可以确定障碍物的位置了，真可谓“千里眼”呀!
　　
　　“测速枪”的结构和原理
　　
　　根据运动公式“速度=距离÷时间”，如果知道了物体运动的一段距离，再测量出运动这段距离花费的时间，通过简单计算就可以得出物体运动的速度，最早的测速仪器就利用了这种方法，但是这种方法的测量过程比较麻烦，测量结果的准确度也比较差，所以现在的测速仪器都不用这个方法，而是利用物理学上的“多普勒效应”，这样不但可以知道运动物体的距离，还可以知道物体的运动方向和速度，这就是“多普勒测速雷达”，也叫雷达“测速枪”，
　　雷达“测速枪”主要由电磁波发射器、电磁波接收器、微型电脑以及数码显示器组成，当然它也有枪筒、手柄、扳机和电源等部件，雷达“测速枪’’工作时，先是指向物体并发射一束电磁波，电磁波被物体反射回来由同一个天线接收，这时如果物体停止不动，那么“测速枪”发射和接收的电磁波数量相等：当物体驶向(或驶离)“测速枪”时，由于电磁波受到驶近(或驶离)物体“压缩”(或“拉伸”)，“测速枪”接收的波数比发射的要多一些(或少一些)，而且物体驶近(或驶离)的速度越快，返回“测速枪”的电磁波也越多f或越少)，这些数据通过“测速枪”中的微型电脑处理后，就可以很快计算出物体的行驶速度了，
　　
　　“神通广大”的雷达
　　
　　现代“千里眼”——雷达的用途极其广泛，利用雷达可以迅速探测飞机、舰艇、导弹以及其他军事目标的距离，在军事上有不可替代的作用，除了军事用途外，雷达在交通运输上可以用来为飞机、船只导航；在航天技术中时刻测量人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等在太空的位置：在气象上可以用来探测台风、雷雨以及乌云的位置……雷达还可用来探测查找地下20m深处的古墓、空洞、蚁穴等，效果奇特，
　　随着科学技术的进步，雷达的运用也越来越广泛，比如雷达技术可探测矿井裂纹，这项技术的操作原理与监测飞机的常规技术相同，即发出电磁波，并接收电磁波在途中遇到的物体反射的能量，具体而言，如果构成矿井顶部和侧壁的物质出现裂纹，电磁波的能量就会减弱，要计算裂纹的位置或深度，测出电磁波行程的时间即可，这在预防矿井坍塌事故方面意义很大，
　　除了以上的用途，雷达也被广泛应用在天文上，天文雷达主动向天体(或人造天体)发出电磁波，并接收反射的回波，通过对回波的处理和研究可以探究天体的物理和几何结构，这种方法是天文学中观测天体的重要手段之一，由于天文雷达发射功率的限制，天文雷达主要用于研究太阳系内的现象，例如流星的空间分布和物理状态，月球和行星(包括小行星)的自转、表面特征和大气结构，日冕、行星际物质和彗星的等离子体运动和结构，此外，天文雷达还用于精确测定太阳系内天体的距离和位置，对于月球和人造天体的精确定位和测距具有重要的意义，
　　
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　　程哲